Materiálové charakteristiky elektrárenského popílku vyztuženého rozptýlenými vlákny

Abstract

Práce zkoumá zeminové kompozity, tedy zeminy s příměsí umělých náhodně rozptýlených výztužných elementů. V úvodní fázi je uvedena motivace pro využití takto zlepšených zemin a možnosti jejich uplatnění. Uvedena je rešerše článků, které se takto zlepšenými zeminami zabývaly a zkoumaly jejich mechanické a pevnostní charakteristiky. V teoretické rovině jsou zmíněna jak syntetická tak přírodní vlákna a vhodnost jejich použití. Zvláštní pozornost je věnována využití elektrárenského popílku, jakožto odpadnímu materiálu. Sílící snahy o jeho maximální zužitkování vybízí k jeho použití na stavbách, a to i přes některé jeho nevýhodné vlastnosti. Práce se věnuje také popisu vzniku a struktuře popílku, stejně tak i způsobu jeho skládkování a využití u nás i ve světě. Dále práce prezentuje výsledky provedených laboratorních testů směsi popílku a polypropylenových výztužných vláken. U materiálu byla zjišťována zrnitost, optimální zhutnění, stlačitelnost, pevnost ve smyku a hodnota CBR. Následuje prezentace variantních návrhů výztužných elementů a jejich vlivu na pevnost materiálu. Nechybí popis přípravy vzorků a postup výroby výztužných elementů. Laboratorní výsledky poskytují podklad pro doporučení do stavební praxe, výsledky jsou porovnány s dalšími proběhlými výzkumy.

The thesis is focused on soil composites, i.e. soil with the addition of artificial reinforcing randomly distributed elements, especially fibres. In the beginning, the motivation for the usage and possibilities of implementation of this material is stated. The review of relevant scientific articles is present. Both synthetic and artificial fibres are mentioned. Special attention is devoted to fly ash as redundant waste material. The effort, which tries to maximalize the utilisation of this material, is favourable for using the fly ash on a construction site. The thesis deals with the description of the structure, process of production, methods of storage and possibilities of utilisation of fly ash. Later, results of laboratory testing of a mixture of fly ash and synthetic fibres are presented. The gradation curve, optimal moisture content, deformation and shear strength characteristics and CBR characteristics were examined. New types of reinforcing elements and its impact on strength of the material were also tested. The part of the text is the description of the methodology of laboratory testing and obstacles connected with the making of new reinforcing elements. The results of laboratory testing can be used as a reference for recommendations in real building projects.